何为RAM——计算机硬件知识笔记

RAM(Random Access Memory)：主存储器/临时存储器，随机存取存储器

RAM一般存放在称作DIMM上的主板模块上，有两排独立的针脚，可以被安装在主板上的内存插槽中。

DIMM(Dual Inline Memory Module):双列直插式内存模块

平均每个主板有2到4个内存插槽

RAM有什么用

为了使数据或程序在计算机上运行，需要先将其加载到RAM中，因此数据或程序首先存储在硬盘驱动器上，然后再从硬盘驱动器加载到RAM中，一旦加载到RAM中，CPU现在就可以访问到数据或运行程序。

如果RAM空间不足，便还需要从硬盘获取数据。因此，除了将数据从RAM传输到CPU之外，它还必须通过硬盘驱动器来做额外的工作——这回降低计算机的速度

RAM的分类

不管是哪一类的RAM，RAM都需要持续的电能来保存数据。

1. DRAM：DRAM是包含电容器的内存。电容器就像一个存储电能的小桶，并且这些电容器中保存着诸如1和0的信息。并且因为DRAM有电容器，所以它们需要电脑来保证不断的刷新——这就是为什么称之为“动态”的原因。电容器必须经常动态更新，否则它们会忘记所保存的信息。
2. SDRAM：Synchronous Dynamic RAM，即同步DRAM，被使用在当今的RAM DIMMS。SDRAM也有像DRAM这样的电容器，但是SDRAM和DRAM之间的区别主要是速度。
   • 较早的DRAM技术与系统时钟异步运行，这基本意味着它的运行速度比系统时钟慢，因为它的信号与之不协调。
   • 但是SDRAM与系统时钟同步运行，这就是为什么它比DRAM更快的原因——所有的信号都绑定到系统时钟，以实现更好地时序控制。
   • 如今，每个DIMM的范围从128MB到32GB不等，SDRAM的额定速度也不同。在谈论RAM的速度时，还有一些重要的指标需要记住。
     • 64或32位数据路径：指一次或一个时钟周期内传输的数据位数。一个时钟周期内传输的位数越多，计算机的速度就会越快。DIMM通常都是64位的，相当于8字节的宽度然而在DIMM之前，有一个较旧的RAM模块，称为SIMM。SIMM有32位数据路径，这意味着它可以一次传输32位数据。
     • SDRAM的额定速度不同。例如，1990年代末期的一种老式SDRAM，被标记为PC-100。这意味着它的运行时可以达成的最高频率为100Hz，又因为64为数据路径，因此100MHz * 8byte=800MB/s,每秒最多可以传输800兆字节。
3. RDRAM：RIMM：Rambus Inline Memory Module（Rambus在线存储模块）。RIMM具有184针，外观类似于DIMM。
   • 在1999年，RIMM在内存速度上取得了突破，但是由于DIMM技术的进步，它很快就落后了。当RDRAM在1999年首次亮相时，它以800MHz的速度运行，确实比当时133MHz的SDRAM快很多。但是，与具有8字节宽的SDRAM相比，RDRAM只有2字节宽。
4. DDR：随着技术的发展以及处理器和总线速度的提高，为了跟上计算机更快的速度，出现了一种新的RAM技术——DDR（Double Data Rate）
   • 顾名思义，双倍数据速度，这就表明了DDR的功能。相比于非DDR的RAM，它在每个时钟周期内发送的数据量增加了一倍。非DDR只在时钟信号的上升沿传输数据，而DDR使用时钟信号的上升沿和下降沿发送数据，这使得DDR能够发送两倍的数据量。
   • DDR的标签也不同于非DDR RAM，DDR RAM包括了时钟速度和总带宽。
     • DDR-333：表明333是时钟速度
     • PC-2700：表明2700是总带宽
5. DDR2
   • DDR2比DDR更快，因为它可以提供更高的总线速度并有效地发送两倍的数据，功耗也比DDR更少。相较于有184针的DDR，DDR2具有240针。
   • DDR2的标签和DDR一样，但是仍有一些细微的不同——就是在原有DDR和PC名后加个数字2。
6. DDR3
   • DDR3的速度是DDR2的两倍，并且功耗也比DDR2小，也具有240针。但是DIMM的缺口却和DDR和DDR2不一样，在另一个地方。(实际上，主板总是被制成支持某种类型的存储器，因此不能在同一主板上混合DDR,DDR2,DDR3,DDR4)
   • 关于DDR3的标签，也只不过是多了个数字3。
7. DDR4
   • DDR4有288针。功耗更低，速度更快。
8. ECC：
   • 然而，在某些情况下，内存数据损坏被认为是无法忍受的，比如服务器。
   • 服务器必须一直保持着运行的状态。有些服务器由于任何原因都无法承受离线。例如控制财务数据、紧急医疗数据或政府数据的服务器。
   • 此时，为了减少数据传输的丢失，我们发明了纠错码ECC（Error Correcting Code）,它能够侦测数据是否在内存模块中被正常处理，并在有需要时进行纠正。
   • 你可以通过内存芯片数来判断RAM模块是否具有ECC：非ECC DIMM中，具有八个存储芯片；但是在ECC存储器模块中，它具有九个存储芯片。如今，大多数RAM都是非ECC，这是因为技术的进步已最大限度地减少了存储错误并使非ECC RAM更稳定。然而，在某些不容许出现错误的情况，还是会用到ECC RAM